Archive for the ‘Uncategorized’ Category

Övervakning av miniatyrväxthus

21/08/2013

I artikeln ”Miniatyrväxthus, odling i rymden mm.” gav jag en viss bakgrund till de experiment man gjort gällande extremt effektiv odling på små ytor med tanke på framtida rymdfärder. Om man vill följa med växtprocessen i detalj måste man naturligtvis mäta tillväxthastigheten på något lämpligt sätt, vattenförbrukning, växtunderlagets fuktighet, ljus etc. Den enda rationella metoden att i detalj följa en växtperiod över ca. 30 dagar är att automatisera processen.

IMGP5345

Fig. 1  Bilden visar datorn ”Raspberry Pi” som är en brittisk ”system på en chip” dator som kör operativsystemet Linux. Mitt system är försett med en kamera på ändan av flatkabeln (grå). Raspberry Pi kostar ungefär 30 Euro och kameran ungefär lika mycket. Kameran tar förvånande bra bilder, sensorn går på 5 Megapixlar.

För närvarande sköter datorn endast en kontinuerlig fotografering av växtunderlagen. Jag har skrivit två små program i programspråket Python. Det ena är ett skelett (som senare byggs ut) för ett grafiskt användarinterface och det andra är själva fotoprogrammet. Programmen har följande utseende:

#!/usr/bin/python

import pygtk
 pygtk.require("2.0")
 import gtk
 import os

class test(object):
    def __init__(self):
        filename = "test.glade"
        builder = gtk.Builder()
        builder.add_from_file(filename)
        builder.connect_signals(self)
        window = builder.get_object("main")
        window.show_all()
        os.system("touch run")
        os.system("./speedup.py &")

    def onDeleteWindow(self):
        exit(0)

    def onButtonExit(self, widget):
        os.system("rm run")
        exit(0)

if __name__ == "__main__":
 app =test()
 gtk.main()

Programmet har ett användarinterface baserat på Glade/gtk. Programmet gör egentligen inget annat än att det startar bakgrundsprogrammet ”speedup.py” och via en fil skickar en signal till ”speedup.py” om huvudprogrammet vill stoppa bakgrundsprogrammet. Observera att indenteringen i ovanstående programlistning kan vara felaktig eftersom mellanslag och tabulatur lämnas bort på en vebbsida. Som programmet ser ut på skärmen så kan det bryta mot Pythons syntax och således inte vara körbart om det kopieras rätt av från vebbsidan.

Bakgrundsprogrammet som sköter fotografering med 30 minuters mellanrum har följande utseende:

#!/usr/bin/python
# Camera testing program
# Name: speedup.py
import os
import time
i = 0
while(True):
   if (os.path.exists("./run")):
      cmd ="raspistill -v -rot 180 -o test" + str(i)
      cmd = cmd + ".jpg"
      print cmd
      os.system(cmd)
   else:
      print "Program done"
      exit(0)
      time.sleep(1800)
   i = i + 1

Programmet är en oändlig slinga som kontrollerar om programmet får köra d.v.s. om filen ”run” går att hitta. Om programmet får köra så skapas ett kommando för att ta ett foto. Ett kommando för att ta ett foto med kameran, med hjälp av programvara för kameran, är:

raspistill -v -rot 180 -o <filnamn>

Eftersom jag vet att jag kommer att ta över tusen bilder under testkörningen är det skäl att generera filnamnet så att bilderna numreras på ett vettigt sätt. Jag bygger upp filnamnet på följande sätt:

test + <löpande nummer> + ”.jpg”

Koden för namnet på en bild blir då (variabeln i är löpande nummer som stegas framåt med ett steg för varje bild):

test + str(i) + ”.jpg”

Kommandot str(i) förvandlar innehållet i variabeln ”i” till en textsträng. Om i har värdet 999 får vi alltså ”test + ”999” + ”.jpg”. Om jag vill ta en bild med namnet ”test999.jpg” så kan jag göra det genom att från kommandoraden ge kommandot:

raspistill -v -rot 180 -o test999.jpg

Flaggan -rot 180 i kommandot gör att bilden svängs upp och ned (kameran är för tillfället upp och ned och detta korrigeras genom att be kameran svänga bilden).

Vilket är läget idag

Det är nu ungefär tre dagar sedan jag sådde sallad och man ser tydligt att ett antal frön har grott. Jag planerar att sätta ihop fotografierna av växtprocessen till en video där tidsavståndet mellan rutorna är 30 minuter.

IMGP5344

Fig. 2  Tredje dagen …

Jag gissar att det inom några dagar går att se rörelse då jag kombinerar bilderna. Hittills har programmet tagit strax över hundra bilder.

Tre veckor har gått och det börjar vara ont om plats i krukorna. Som jag gissade går det livligt till då man tittar på hur växterna växer då man snabbar upp processen till 8 bilder motsvarar en sekund vilket betyder att en sekund på videon motsvarar fyra timmars tillväxt.

Miniatyrväxthus, odling i rymden mm.

20/08/2013

Det här är inledningen till en serie artiklar om odling av växter i artificiellt ljus. Jag kommer att uppdatera artikeln ett antal gånger med nytt meterial då något börjar växa.

För ett antal år sedan byggde jag ett helt slutet växthus med artificiell belysning (lampor/lysrör) och en enkel form av automatisk bevattning. Erfarenheterna av det slutna växthuset var mycket blandade. Växterna växte till en början snabbt men efter en tid förtvinade de och någon skörd gick inte att få. Jag antog att problemet var belysningen, det är välkänt att lysrör inte har en optimal spektralfördelning för gröna växters fotosyntes. Senare har jag kommit fram till att det utöver fel typ av belysning antagligen blev brist på koldixid i den i huvudsak slutna lådan. Växterna svalt antagligen ihjäl…

Jag hittade intressanta LED lampor avsedda för belysning av växter på eBay. Jag skaffade två stycken och tanken är nu att använda en av dessa 100W lampor som huvudsaklig belysning för Sallad och Basilica. Lamporna är spektralt optimerade så att ljuset består av röda och blå komponenter. Det eventuella problemet med koldioxidhalten i luften blir inget problem eftersom ”växthuset” inte är slutet … det bör finnas tillräckligt koldioxid i huset.

Att odla mat i rymden

Bakgrunden till experimentet med det slutna växthuset var att testa hur stora skördar det skulle gå att ta ut vid optimal odling. Information på nätet antyder att mängderna man kan odla fram på en liten yta är mycket stora.

En källa anger http://aggie-horticulture.tamu.edu/greenhouse/hydroponics/economics.html att en växtyta som antas vara 0.12 m² kan ge en skörd på mellan 13 och 23 kg. Detta betyder att man under optimala förhållanden borde kunna producera ca. 190 kg/m². Om vi överför dessa mängder producerade grönsaker till behovet av mat per person under en lång rymdflygning så kommer det i bästa fall att behövas ca. 3.5 m² växtyta per person. För att vara på den säkra sidan brukar man fördubbla behovet av växtyta vilket då ger 7 m²/person.

Förutom att växterna producerar mat så kommer de också att omvandla CO2 till mat och till syre som besättningen kan andas. En person andas ut ca. 1 kg CO2/dag. Det är mycket sannolikt att den växtyta som förser människorna med mat inte räcker till för att avlägsna all koldioxid även om man tillåter högre koldioxidhalter än på jorden.

Körning #1

Start : 18.8.2013 kl. 23:29

Gröda: Huvudsallad (Lactuca Sativa Capitata)

Enligt fröpåsen är groningstiden ca. 12 dagar.

test1

Fig. 1 Tre utrymmen fyllda. Ingen verklig växtbelysning används ännu. Belysningen är vit LED-lampa. Jag lägger till växtbelysning då fröna klart har grott.

Redan efter en dag började man kunna urskilja rötter som sökte sig ut ur frön. Jag beslöt att fotografera några frön på morgonen ett och ett halvt dygn senare.

groddar

Fig. 2 Den 20.8. på morgonen tog jag följande bild av tydligt groende frön. Uppskattningen på fröpåsen verkar kanske en aning pessimistisk (12 dagar). På bilden syns två frön som gror.

Odling i ett slutet system, varför?

Man har länge visat på jordens ökande befolkning som ett mycket stort problem. Trots alla domedagsprofeter så har ökningen i jordens matproduktion hållit samma takt som folkökningen. Egentligen är situationen antagligen den att produktionen har ökat snabbare än befolkningen eftersom det finns så mycket extra växtmaterial att man kan använda ett överskott till att mata djur för köttproduktion.

Ovanstående rymdexperiment som man bedrivit under rätt lång tid både i USA och i Ryssland visar entydigt att det går att föda en person på en yta av ca. 7 m² och då med en rejäl säkerhetsmarginal. Om man kan föda en person i rymden med 7 m² odlingsyta så är det självklart att detsamma går att göra på jorden. Matodling t.ex. på hustak i storstäder blir allt vanligare och mängderna man kan producera är förvånande stora. Man kan dock i nordligt klimat gå ännu ett steg längre. Vi vet att vi under vinterhalvåret får så lite ljus att det växer dåligt. Lösningen på detta är naturligtvis att vi använder konstgjord belysning. Blir då inte belysningen fruktansvärt dyr?

Då man analyserar energibehovet i en typisk lägenhet, eller en villa, under vintern ser man att man behöver flera kilowatt uppvärmningseffekt då det är kallt ute. En stor del av denna effekt kunde man dock få som en sidoprodukt från växtodling. En vanlig glödlampa ger ut kanske 5% av den inmatade effekten i form av ljus. LED-lampor är 4 – 5 ggr effektivare men detta betyder fortfarande att kanske 70 – 75% av den inmatade effekten kommer ut i form av värme. Varför inte då kombinera dessa behov?

Antag att vi har ett miniatyrväxthus i en bokhylla med en växtyta på 3 m² och optimerad ledbelysning med effekten 600 W. Om denna effekt räcker till för att ge grödan tillräckligt med ljus så betyder det samtidigt att ca. 420 W av den inmatade effekten kommer ut i form av värme … vi kan alltså dra ner på övrig uppvärmning i motsvarande grad.

Priset på 0.6 kW effekt under ett års tid kan beräknas på följande sätt:

Energimängden är 0.6 kW*24*365 = 5256 kWh

Om elpriset inklusive skatter och överföringsavgifter är 12 c/kWh så kommer ovanstående energimängd att kosta ungefär 630 Euro.

Ett välfungerande växthus bör kunna ge ut ca. 450 kg i form av grönsaker per år vilket betyder att kilopriset blir ungefär 1.4 Euro/kg. Man bör dock komma ihåg att hela uppvärmningseffekten fortfarande skulle ha behövts i vilket fall som helst. Man borde då kanske se på förtjänsten som mängden gröda i kg gånger minutpriset på grönsaker i butiken … värdet på de odlade grödorna stiger då lätt till kanske 1000 Euro/år eller mera(!) … beroende av vad man odlar.

Exemplet visar att det antagligen är möjligt att i en vanlig bostad odla en stor del av all den mat familjen behöver under förutsättning att det finns tillgång till billig elenergi. Observera också att tekniken finns att odla utan mylla d.v.s. man använder näringslösning direkt.

Tall Ships Races i Helsingfors i juni 2013

22/07/2013

Jag spelar med i en folkmusikgrupp på föreningen Arbetets Vänner i Helsingfors. Vi har inofficiellt kallat gruppen Altra Volta d.v.s. ”En gång till”, förkortningen passar då samtidigt bra in på moderföreningen.

På hösten 2012 lade jag märke till att Tall Ships Races d.v.s. segeltävlingen för ungdomar på riktiga och ofta rätt stora segelfartyg skulle ha ett delmål i Helsingfors mellan den 17 och den 20 juni. Efter diskussion beslöt vi att sätta ihop en repertoar baserad på finlandssvenska melodier med sjömotiv, estniska melodier, brittiska/amerikanska shanties samt grekisk musik. Resultatet blev ett litet nothäfte som vi övade på i olika repriser under vintern.

Strax efter nyår kontaktade jag ”Tall Ships Races” i England och fick genast kontaktuppgifter på ansvariga arrangörer i Helsingfors … allt såg bra ut. Under våren försökte jag komma i kontakt med den finska organisationen men utan resultat. Vår tanke var att det vore trevligt att spela på däcket av något av de stora segelfartygen, att spela för glädjen att spela … utan ersättning.

Kvällen den 17.7 gjorde jag en recognoseringstur till Sandvikshamnen i Helsingfors. Vi hade beslutat att samla ihop vår musikgrupp på torsdagen den 18.7 och på vinst och förlust åka till hamnen och improviserat spela någonstans! Jag åkte till hamnen för att få en bild av vilka spelmöjligheter det kunde finnas och naturligtvis var?

Observera att du får fram mera detaljer i bilderna genom att klicka på dem.

IMGP5179

Till vänster syns aktern på ostindiefararen ”Götheborg”. I bakgrunden syns fullriggarna ”Kruzenshtern” (fyrmastad, svart) och ”Mir” från Ryssland. I bildens högra kan skymtar den Norska ”Christian Radich” (vit). Skeppsbåtar från olika fartyg övade rodd inför inofficiella tävlingar i hamnbassängen.

IMGP5180

Götheborg är en kopia av ostindiefararen ”Götheborg” byggd i Stockholm 1738. Fartygets lastkapacitet var 340 läster d.v.s. ungefär 830 ton och skeppet var bestyckat med 30 kanoner. Götheborg kom att göra tre resor till Kina innan det förliste vid insegling den 12 september 1745 till Göteborg. Fartyget gick på det välkända grundet ”Hunnebådan”. En stor del av lasten kunde bärgas. Den nybyggda kopian ”Götheborg” är världens största oceanklassade segelskepp i trä. Fartyget doftar härligt av tjära …

IMGP5205

Det norska skeppet ”Christian Radich” förtöjt på insidan av det holländska ”Kampen”. Masterna på ”Mir” och ”Kruzenshtern” syns i bakgrunden.

IMGP5211

Den ryska fyrmastaren ”Kruzenshtern” i förgrunden. Bilden är tagen in mot hamnbassängen vid tiotiden på kvällen. Observera besättningsmännen som beslår segel på förmasten!

IMGP5223

Stanislav från vår musikgrupp (han med säckpipan) diskuterar med en besättningsman ombord på det ryska segelfartyget ”Shtandart” på torsdagen den 18.7.  Vår värd är däcksofficeren  Alexey Yekamasov (tredje från höger i blå skjorta). Fartyget är en kopia av av en 1700-talsfregatt. Besättningen var mycket trevlig och vi fick spela på fördäck. Efter spelningen blev de som hade tid bjudna på te nere i ruffen.

IMGP5224

Förberedelse för spelande på ”Shtandart”. Från vänster Anders, av mig syns endast min hardangerfiol framför Anders, därefter Tuulikki (basflöjt) i bakgrunden och Leith med fiol i förgrunden. Själv syns jag inte speciellt bra då jag står bakom kameran …

IMGP5229

Ombord på det norska skeppet ”Christian Radich”. Vi hade fått inbjudan att komma och spela på nytt till det ryska skeppet ”Standart” men vi måste vänta en stund på att besökstiden skulle börja. Vi beslöt då att gå ombord på ”Christian Radich” som turister. På onsdagen hade jag frågat en besättningsman om vi skulle kunna spela på ”Christian Radich” på torsdagen men svaret var nekande ( det kan hända att besättningen då var och tittade på Helsingfors). På fredagen gick vi bara ombord och ställde oss på fördäck och började spela. Åtminstone verkade ingen ta illa upp! Det var roligt att för första gången spela Hardangerfiol nästan på norsk mark!

IMGP5225

Fregatten ”Shtandart” ligger förtöjd vid ”estlandskajen”. I bakgrunden skymtar en modern bilfärja.

IMGP5228

Den ryska fregatten ”Shtandart” sedd framifrån.

IMGP5233

Segel beslås på ”Shtandart”. Fartyget hade på morgonen besökt Sveaborg och sedan blivit tilldelat en ny kajplats. Tidigare hade det legat långt inne i viken nära torrdockan.

IMGP5234

Spelandet tog plötsligt slut då vi råkade ut för en plötslig och relativt kraftig regnskur. Vädret var sådant att varje större moln läckte. Med en halvtimmes mellanrum kom det en kort skur på 5 till 10 minuter. Då det blev vått på däck plockade vi ihop instrumenten och flyttade ner under däck för att dricka te och diskutera med besättningen. Vi blev extremt väl mottagna ombord och diskuterade bl.a. segling i Estland med däcksofficeren Alexey Yekamasov.

Tall Ships Races blev trots diverse kommunikationsproblem en väldigt positiv upplevelse för vår grupp och det bemötande vi fick överträffade alla förväntningar!

Var du besökare nummer 1000?

01/05/2013

En viktig orsak till att jag beslöt att i princip överge min gamla hemsida och gå över till en modern blogg är de hjälpmedel som finns till förfogande. En intressant aspekt är att wordpress automatiskt för statistik över hur många besökare bloggen har samt varifrån de kommer. Statistiken är naturligtvis inte vattentät, det finns metoder att sopa igen spåren så att google eller wordpress inte klarar av att lista ut vem besökaren var och varifrån besökaren kommer.  Det är skäl att notera att jag inte känner identiteten på besökarna, jag har endast tillgång till statistik som wordpress automatiskt genererar. Ni är således alla helt anonyma så länge ni inte kommenterar det ni läst.

Bloggen Reflex och Spegling har i praktiken varit aktiv sedan början av mars år 2013. Under denna tid har 55 artiklar publicerats och bloggen har besökts av 1002 läsare från totalt 13 länder. Utritat på en karta har besökarna kommit från

20130501_1yr_views

Besökarna fördelas på följande sätt:

20130501_1yr_countries

I Finland som till största delen ligger norrom den sextionde breddgraden uppfattar vi att våren är här den första maj. Den första maj firas i karnevalsstämning av studenter och arbetare.

Det stämmer faktiskt att våren nu börjar vara här. Isen på vår vik har smultit och vi har fångat och ätit den första egna fisken. Tussilagon blommar längs vägkanterna och idag såg vi att också blåsipporna, som vi för kanske 30 år sedan flyttade till Sommarö, har slagit ut och spritt sig över ett rätt stort område. Trots att det fortfarande är kallt så verkar det efter ett långt väntande äntligen vara vår! Som vi brukar säga här ”Glada vappen till er alla!”.

blåsippor

Bilden är tagen på eftermiddagen den 1 maj 2013.

Kvällspolska

19/04/2013

För att inläggen inte skall bli alltför enahanda lägger jag ut en folkmelodi

Kvällspolska

Du hittar en pdf version av melodin ” Kvällspolska ”

här  som jag skrev för ca. ett år sedan som ett tävlingsbidrag dock utan någon stor framgång.

Svenska folkmusikvänner ser antagligen genast att melodin har influerats av svensk folkmusik och närmare bestämt nyckelharpsmusik.

Melodin läggs ut som en folkmelodi i ”public domain” d.v.s. den får fritt användas utan ersättning. Jag tar gärna emot kommentarer eller information om att melodin har spelats någonstans 😉 . Observera att det lönar sig att använda dubbeltoner där det är tekniskt möjligt (utgående från den egna tekniska nivån) eftersom musiken klingar bättre.

.

Dimma, moln och jetstrimmor

14/04/2013

Lite bakgrund om MOLN

Orsaken till att den här artikeln har skrivits är diskussioner på nätet angående kondensstrimmor från flygplan.

Det verkar finnas grupper på nätet som anser att i stort sett alla kondensstrimmor är storebrors försök att påverka vädret eller undersåtarna via såkallade chemtrails. Eftersom det är tydligt att många skribenter inte har en aning om hur normala moln uppför sig kan det finnas behov av lite bakgrundsinformation.

Vatten och aggregationstillstånd

Vatten kan förekomma i olika tillstånd. Vilket tillståndet är beror av temperaturen och det atmosfäriska trycket.

Fast vatten, snö och is

Då temperaturen är under noll grader övergår vatten i fast form och förekommer då som snö och is. Trots att temperaturen är under noll grader kan vatten i viss utsträckning övergå i gasform genom såkallad sublimering om luftens fuktighet är låg eventuellt kopplat till lågt lufttryck. Vatten i fast form är naturligtvis mycket konkret påtagligt.

Flytande vatten

Vatten i havet, i bäckar och åar samt i form av regn är flytande vilket vi alla känner till. Vatten i flytande form är naturligtvis också mycket påtagligt.

Vatten i gasform

Då man kokar vatten börjar vatten övergå i gasform och vatten i denna form är helt genomskinlig och i princip osynlig. Då gasens temperatur sjunker tillräckligt mycket kan en del av vattenångan kondenseras till mikroskopiska vattendroppar som syns som dimma.

Vatten övergår i osynlig vattenånga i bilden ovan.

Ångan från den varma koppen hinner kondenseras så att dimma bildas. Dimman består av mikroskopiska vattendroppar alltså vatten i vätskeform.

Hur bildas dimma

Under vissa tider på året är det vanligt att det bildas dimma nära marken på låglänta ställen under kvällen och natten. Då solen går upp kommer dimman rätt snabbt att försvinna. Vad är det fråga om?

Under en klar dag kommer rätt stora mänder vatten att avdunsta från marken och att avges av gröna växter som en biprodukt av fotosyntesen.

På kvällen kommer luften att ha en hög luftfuktighet. Då solen börjar gå ner minskar mängden instrålad energi och utstrålning av energi till rymden börjar bli dominerande. Resultatet är att markytans temperatur sjunker eftersom värme kontinuerligt strålar ut. Luften nära marken kommer att kylas av och bli tyngre.

Om vi betraktar en dalgång så kommer den kalla tunga luften nära markytan att börja rinna ned i dalgången varvid varmare luft högre upp tar dess plats och kyls ner. Den kalla luften kommer att samlas längst ner i dalen eftersom den inte kan rinna längre ner då marken kommer emot. Nedkylningsprocessen då värme strålar ut kombinerat med kall luft som rinner ner längs slänterna är så effektiv att det t.o.m. på sommaren kan bildas frost nere i dalen. Den typiska situationen är dock att temperaturen sjunker så lågt att den relativa luftfuktigheten når 100% varvid vattenånga övergår i vattendroppar och det bildas dimma. Då dimma bildas kommer det att frigöras värme och samtidigt kommer dimman att minska utstrålningen av värme.

Då solen går upp kommer det rätt snabbt att stråla in så mycket värme att dimmans vattendroppar igen övergår i vattenånga som är genomskinlig … dimman försvinner.

Motsvarande situation uppstår lätt på hösten över ett varmt hav då lufttemperaturen blir lägre än havsytans temperatur. Nära havsytan är luftfuktigheten mycket hög. Då temperaturen sjunker så bildas på motsvarande sätt som ovan dimma nära havsytan. Dimlagrets tjocklek behöver inte vara mer än några meter.

Temperaturfördelningen i atmosfären

Atmosfären brukar delas upp i olika delar

  • Troposfären (0 – 11 km). Troposfären når i medeltal 11 km över jordytan, 7 km vid polerna och 17 km vid ekvatorn och innehåller omkring 80% av atmosfärens gaser. Temperaturen minskar med höjden. I troposfären blandas luften livligt vertikalt på grund av att varm luft stiger uppåt där temperaturen är lägre, däremot blandas luften mycket lite mellan norra och södra halvklotet. Blandningen mellan troposfären och stratosfären är också liten. Allt väder äger rum i troposfären, och nästan alla moln finns i troposfären.
  • Stratosfären (11 – 55 km). Temperaturen ökar med höjden. Detta beror på att ozonlagret i mitten av stratosfären absorberar ultraviolett ljus och den övre delen av stratosfären absorberar mer energirik kosmisk strålning. Luften blandas mycket mindre vertikalt i stratosfären eftersom temperaturens stigning med höjden hämmar stigningen hos eventuell varmluft. I stratosfären förekommer ibland pärlemormoln.
  • Mesosfären (55 – 85 km). Temperaturen minskar med höjden; detta är den kallaste delen av atmosfären, speciellt kring sommarpolen där nattlysande moln ofta förekommer.
  • Termosfären (85 – 600 km). Temperaturen ökar först kraftigt med höjden på grund av solens joniserande strålning, men planar sedan ut så att termosfärens övre delar blir i stort sett isoterm. Detta beror på att molekylernas fria medelvåglängd inom övre termosfären kan bli tusentals km, och när molekylerna kan röra sig fritt så långt tar de även med sig temperaturen från där de var tidigare. Inom termosfären förekommer aldrig några moln, däremot kan norrsken förekomma där.

Regionerna mellan dessa fyra lager kallas tropopausen, stratopausen och mesopausen.

Då man förflyttar sig från markytan uppåt i atmosfären visar det sig att temperaturen sjunker med en hastighet man brukar kalla ”lapse rate”. Allmänt kan lapse rate beteckna hur en godtycklig atmosfärisk variable avtar med höjden, men vi betraktar nu temperaturen.

Upp till ca. tio kilometers höjd kommer temperaturen att avta rätt jämnt med höjden. Temperaturen sjunker med ca. 6.4 grader C/km . På ungefär tio kilometers höjd är temperaturen ungefär -50 grader C. Då man betraktar bilden ovan ser man att temperaturen vid 12-13 km höjd igen börjar stiga för att nå ungefär noll grader på 50 km höjd.

Hur bildas moln?

En varm vårdag lyser solen på ett svart plöjt fält. Stora mängder vattenånga avdunstar från marken och bildar en ”bubbla” ovanför fältet. Vattenånga har molekylvikten 16 g/mol + 2 gram/mol = 18 g/mol (en syreatom + två väteatomer) vilket är betydligt mindre än molekylvikten för huvudkomponenterna kväve och syre (28 g/mol respektive 32 g/mol) vilket betyder att bubblan förr eller senare lossnar från markytan och börjar stiga uppåt ungeför som en ballong, samtidigt börjar följande bubbla bildas på samma plats. Tätheten hos vattenånga är alltså lägre än luftens täthet. Vattenångan fungerar alltså som lyftgasen i en gasballong. Situationen påminner mycket om situationen i en kokande kastrull där samma punkt ofta genererar ångbubbla efter ångbubbla.

Då den fuktiga luftbubblan stiger uppåt kommer dess täthet att minska eftersom lufttrycket minskar högre uppåt. Resultatet blir att temperaturen i bubblan sjunker med i medeltal ca. 6.4 grader/km. Eftersom luften ovanför fältet var nästan mättad med vattenånga behövs inte någon stor temperatursänkning för att ångan kanske en halv kilometer upp skall kondenseras till vattendroppar d.v.s. dimma och resultatet är att ett moln bildas.

En normal solig dag då det är högtryck kommer det nybildade molnet att omges av torr luft vilket betyder att de nybildade vattendropparna i molnet rätt snabbt kommer att blandas med torrare luft och dropparna avdunstar och försvinner eftersom vattenånga är genomskinlig. Vattnet finns fortfarande i leften men vi kan inte se den.

Vårt svarta plöjda fält kommer att regelbundet att generera nya bubblor under dagen och varje bubbla ger upphov till ett litet moln. Då man betraktar situatione från ett flygplan ser man ofta rätt tydligt hur samma punkt på marken ger upphov till en rad små moln som så småningom löses upp och försvinner.

De varma fuktiga luftbubblorna ger upphov till något som kallas termik. Segelflygare kan använda stigande termikbubblor som hiss och på detta sätt vinna höjd utan att använda motor.

Det är intressant att notera att den nedre kanten på moln ofta är rätt distinkt d.v.s. nästan knivskarp. Orsaken är helt enkelt att den höjd som dimma bildas på bestäms av temperaturprofilen i atmosfären och höjden där moln bildas ur termikbubblor bestäms av lapse rate.

Om det bildas väldigt mycket termikbubblor så kan bubblorna gå ihop och större moln bildas. Eftersom det då inte finns torrare luft kring bubblorna så kommer molnen inte att upplösas utan luftmassan fortsätter att stiga uppåt med hjälp av den frigorda värmen från kondenseringen vattenånga-dimma. Då den fuktiga luften når en nivå där temperaturen ligger under noll grader fryser dimman till is och stora mängder värme frigörs vilket gör att luftmassan förs ännu högre upp. Om tillräckligt mycket vattenånga avdunstar från marken på tillräckligt stora områden kan höga åskmoln skapas där de vertikala luftströmmarna inne i molnet kan skapa statisk elektricitet … vi får ett åskmoln. Toppen av ett åskmoln kan nå upp till tio kilometers höjd.

Det visar sig att moln kan bestå antingen av små vattendroppar på samma sätt som dimma eller av små iskristaller. Typiskt så är molnen ”dimma” nära marken och iskristaller högre upp i atmosfären.

Hur bildas jetstrimmor

Då flygfotogen (kerosen) förbränns i en flygmotor bildas koldioxid, vatten och små mängder sot (mikropartiklar av kol). Då flygplanet flyger på en höjd där temperaturen är tillräckligt låg så kommer vattenångan i avgaserna att kondenseras till dimma/moln och vi ser en jetstrimma.

Då flygplanet landar/startar är luftens temperatur så hög att den osynliga vattenångan inte kondenseras till synlig dimma. På låg höjd brukar således inga kondensstrimmor bildas. Observera att mängden vatten är så liten i avgaserna att blandningen med luft nere i atmosfären snabbt får en jetstrimma att försvinna.

Då ett flygplan startar/landar flyger det med en relativt låg hastighet vilket kräver att vingarna genererar mycket lyftkraft vilket i sin tur kräver mycket lågt tryck på vingarnas översida. Då trycket på ett mycket kort ögonblick sjunker, då luftströmmen passerar vingen,  bildas ofta temporärt dimma nära vingspetsarna. Denna dimma försvinner lika snabbt som den skapades då luften igen värms upp då trycket återgår till det normala bakom vingen.

Vad avgör om en jetstrimma blir hängande kvar

Information om jetstrimmor och varför de ibland hänger kvar och ibland försvinner rätt snabbt hittar du här (engelska) contrail.

För att det skall bildas en jetstrimma som hänger kvar länge krävs att temperaturen är mycket låg d.v.s. -50 … -60 grader C samt att luften är supersaturerad i förhållande till is. Då agaserna kommer ut ur motorn innehåller de ca. 1.2 kg vattenånga per liter förbrännt flygbränsle. Avgaserna blandas med omgivande luft och kyls ner. Om den omgivande luften är väldigt torr kommer vattenångan inte att kondenseras till vattendroppar/iskristaller och man får ingen bestående jetstrimma.

Då luften är mycket kall -50 … -60 grader C samt dessutom i stort sett saturerad med fuktighet så kondenseras vattnet i avgaserna och det bildas dimma/iskristaller som inte kan avdunsta eftersom den omkringliggande luften är nästan mättad med vattenånga. Jetstrimman kan då bli hängande kvar under rätt lång tid.

En jetstrimma kan slås på/stängas av skenbart slupmpmässigt. Orsaken är lätt att förstå. Antag att flygplanet flyger med samma motoreffekt. Då planet får order att byta flyghöjd från säg 11500 m till 8000 m dyker det från extremt kall luft ner i betydligt varmare luftlager. Som man ser i ovanstående referens är det höjdområde inom vilket synliga jetstrimmor bildas  begränsat och då flyghöjden sänkts tillräckligt så upphör plötsligt jetstrimman att bildas.

Då flygplanet flyger nära gränsen för det område där kondensstrimma bildas blir situationen följande. Gränsen mellan det kalla saturerade området där kondensstrimma blir kvar och det lägre varmare området är inte en matematiskt plan yta utan mera att betrakta som ytan av ett hav med vågor. Vi kan då få en situation där flygplanet plöjer igenom osynliga vågor i atmosfären och vi ser områden med kvarhängande jetstrimma omväxlande med områden utan jetstrimma.

Det är värt att notera att flygmotorutvecklingen har lett till att om ett gammalt och ett nytt flygplan flyger bredvid varandra på samma höjd så tenderar det moderna flygplanet att generera jetstrimma oftare än det äldre flygplanet. Orsaken är att det nyare flygplanets motorer har en högre verkningsgrad vilket betyder att de utströmmande avgaserna är kallare. De kallare avgaserna hinner lättare frysa till iskristaller innan de blandas med omgivande torrare luft, som får dem att försvinna, än de varmare avgaserna från det äldre planet. De varma avgaserna från det gamla planet blandas med den omgivande torrar luften och innan is hunnit bildas har vattendropparna redan avdunstat till vattenånga som är osynlig.

Dagens moderna flygplan flyger på allt högre höjd eftersom luftmotståndent minskar ju högre man flyger (proportionellt mot luftens täthet). Högre flyghöjd betyder samtidigt automatiskt att sannolikheten för att en ”bestående” kondensstrimma skall bildas är högre än då planen flyger på lägre höjd.

Chemtrails?

Det finnas grupper av människor som tror att i princip alla jetstrimmor är avsiktliga utsläpp av en okänd maktgrupp och som är avsedda att påverka vädret eller människors psyke via olika kemiska tillsatser, detta är ren smörja.

Man har i USA, i Sovjetunionen och i Kina med varierande resultat besått regnmoln med bl.a. silverjodid för att på konstgjord väg skapa regn. Man har kunnat få existerande moln att producera regn t.ex. så att regnet har fallit framför en stad eller t.ex.Olympiska spel och på detta sätt minska vädrets inverkan lokalt genom att låta regnmoln regna ur sig innan de når området man vill skydda.

Den främsta orsaken till att chemtrails skapade genom tillsattsämnen i flygbränsle  är ren smörja är att flygmotorer är extremt dyrbara. Att lägga till små mängder biodisel i flygplansbränslet krävde år av experiment eftersom ingenting får skadas och motorerna måste hållas igång kontinuerligt. Att lägga till mikropartiklar av Aluminium, kolpartiklar och andra ämnen i bränslet är att beställa stora problem, något ingen vågar riskera.

Chemtrail-troende verkar tro att man med blotta ögat kan avgöra vilka kondensstrimmor som är såkallade chemtrails och vilka som är ”naturliga”. Motsvarar detta den gamla metoden att spå framtiden i kaffesump?

Lågt vatten i Östersjön

05/04/2013

Vi har under några veckors tid på nyheterna fått höra att vattenståndet i Östersjön är mycket lågt. Orsaken till det låga vattenståndet är en kombination av ostliga vindar som har pressat utt vatten genom de danska sunden och långvariga högtryck över Östersjön.

Varför ger högtryck lågt vattenstånd?

Som känt motsvarar en atmosfär en vattenpelare på tio meter. Antag att lufttrycket stiger med 50 mbar. Vattenytan under högtrycket kommer då att tryckas ner ca. 0.5 m. Under högtrycket bildas således en ”grop” i vattenytan. Vattnet kommer att pressas ut/bort från gropen i alla fria riktningar vilket naturligtvis leder till att vattenytan stiger på områdena runt högtrycket.

Så länge ett högtryck till utbredningen är relativt litet jämfört med hela östersjön leder inte lågt eller högt vattenstånd lokalt till någon större vattenomsättning i de danska sunden eftersom lågt vattenstånd på en plats kompenseras av högt vattenstånd på en annan plats och volymmässigt så tar lågvatten och högvatten ungefärligen ut varandra.

De senaste veckornas ibland relativt kraftiga ostliga vindar kombinerat med en rätt lång period av stillastående högtryck över stora delar av Östersjön har lett till att havsytans nivå på många ställen har varit extremt låg t.ex. i Finska viken vilket bl.a. ledde till problem för en landsvägsfärja som hade bottenkänning på sin normala rutt. Motsvarande extremt låga vattenstånd har man också sett i södra östersjön där vattenståndet i början av året temporärt har varit en och en halv meter under det normala.

Östersjöbassängen. Totalytan är ungefär 377 000 km².

Anläggning för mätning av havsytans nivå på Öja. Använd fram till 2006. Mätstationen har en ”brunn” som via ett relativt tunt rör är i förbindelse med havet. Röret till havet dämpar snabba nivåförändringar t.ex. vågor på havsytan och medelhavsytans nivå kan sedan mätas rätt exakt.

Lågt vattenstånd i Östersjön, bra eller dåligt?

Det låga vattenståndet i Östersjön är en väldigt positiv sak för Östersjön. Östersjön har under många år lidit av låg salthalt och ställvis döda bottenområden till följd av syrebrist. Det låga vattenståndet betyder att ofantliga mängder östersjövatten har pumpats ut genom de Danska sunden, strömmens hastighet har ställvis varit fyra knop!

Vattenmängden som pumpats ut i Nordsjön kan grovt uppskattas på följande sätt:

Östersjöns yta är ca.  377 000 km². Om vi antar att medelvattenståndet i Östersjön har legat 0.4 meter under det normala så har det runnit ut

V = 0.0004 km * 377 000 km³ = 150 km³

Då vattenståndet senare under våren börjar återgå till det normala kan vi förvänta oss en massiv saltvattenspuls motsvarande ovanstående uppskattning 150 km³ tillbaka in i Östersjön. Resultatet kan, om allting går väl bli ett antal år av goda torskfångster i Östersjön. Då salthalten är för låg i Östersjön kan torsken inte föröka sig, nytt saltvatten kan relativt snabbt få torskpopulationen att öka.

Det inströmmande saltvattnet är tyngre än det omgivande bräckvattnet vilket leder till att nytt och syrerikare saltvatten tränger undan syrefattigt bottenvatten i östersjön vilket bör leda till att stora bottenområden ”blommar upp” under några år.

http://www.svd.se/naringsliv/lagt-vattenstand-problem-for-farjor_8044100.svd

http://sv.wikipedia.org/wiki/Mareograf

Framtidens energi … BÖCKER!

03/04/2013

Som rubriken säger så brinner faktiskt böcker ganska bra. Dåliga, på ideologi byggda,  politiska politiska beslut har lett till att åldringar i England idag köper mängder av skräpböcker. Är det det då inte bra att åldringarna är flitiga läsare? Problemet är att åldringarna inte har råd att värma sina lägenheter och kraftigt stigande el och gaspriser gör att gamlingarna fryser. Böckerna är inte avsedda att läsas utan de är bränsle för ved- och koleldade kaminer som fortfarande finns kvar…

book-burning.jpg

 

Bilden tagen från ”http://www.newyorker.com/online/blogs/books/book-burning.jpg&#8221;.

Vi lever i en intressant tid då man konkret får se hur man monterar ner vår demokrati. Mikael Kosks ledare i Hufvudstadsabladet den 30.3.2013 är ett exempel. Vår regering gör upp långsiktiga planer för att minska användningen av energi, planer som väljarna aldrig har givits möjlighet att debattera innan besluten togs. Inget parti verkar erbjuda alternativ. Vad värre är att planerna bygger på föråldrad och delvis felaktig information vilket gör att politikerna satsar mycket resurser på att lösa ickeproblem medan det finns stora samhälleliga problem som kunde lösas om man bara hade resurser.

Hållbar utveckling är på modet idag men man ger inte väljarna i Finland/EU möjlighet att debattera vilka de kritiska resurserna är som berör oss. Vilka resurser håller på att ta slut? Vem har gjort analysen? Är de presenterade scenarierna trovärdiga?

Det är intressant att notera att alla förutsägelser gällande akut resursbrist (exempelvis ROM-klubben) har kommit på skam. Det stora felet har varit antagandet att de såkallade kända resurserna representerar hela den resurs som finns. Utgående från detta kan man naturligtvis kalkylera med en viss årlig ökning av resursanvändningen och så dividerar man de kända resurserna med den uppskattade förbrukningen och … Bingo! Resurserna kommer att ta slut rätt snabbt efter kanske bara tio år. Då man sedan återkommer till frågan efter tio år då resursen redan borde vara förbrukad ser man att man fortfarande har kvar en resurs som motsvarar kanske tio års förbrukning och i många fall har priset på resursen sjunkit under mellantiden i stället för att som man kunde anta stiga.. Hur är detta möjligt? Orsaken är helt enkelt att en buffert på tio till tjugo år är det som behövs för att öppna nya fyndigheter, det finns helt enkelt inget intressa för att söka efter stora nya resurser utöver detta. Det finns också tumregler som säger att då man t.ex. söker malmer så ökar resurserna med en faktor på ca. tio för varje fördubbling av priset. Det finns helt enkelt ofantliga tillgångar av t.ex. något magrare malmer än man anser vara värda att utvinna idag. Då man kombinerar det ovanstående med att också tekniken för att utvinna malmer ur lågvärdigt material går framåt ser man konkret orsaken till varför resurser som borde ha tagit slut för femton till tjugo år sedan inte har minskat utan resurserna har vuxit.

Då vi betraktar den globala utvecklingen ser vi att t.ex. Kina satsar fullt på att öka energianvändningen eftersom detta är förutsättningen för att ge befolkningen en vettig levnadsstandard. En medelenegiförbrukning på en kilowatt per person betyder att varje medborgare i princip har fem till tio tekniska slavar som gör jobbet. En hög teknisk levnadsstandard betyder automatiskt att industri och näringsliv måste må bra för att det skall finnas resurser att föda befolkningen.

Då vi ser på t.ex. utvecklingen i Afrika är flaskhalsen på många håll tillgången till pålitlig och tillräckligt billig energi kombinerat med effektiva transportsystem. Det är intressant att notera att telecommunikation finns tillgänglig och i stor utsträckning används. I princip har Afrika hoppat över de fasta näten inom telekommunikation.

Antag att du i Afrika vill starta ett företag som lokalt förädlar trä till förädlade produkter. Man brukar kalla ett litet företag av denna typ ett snickeri 😉 . För ett snickeri krävs idag, för att arbetarna inte skall sugas ut totalt, tillgång till moderna maskiner och pålitlig tillgång till energi samt pålitliga distributionskanaler. På många områden i Afrika speciellt på landsbygden år tillgången till energi begränsad och priset hutlöst (5x högre än priset hos oss).

Det finns två grundförutsättningar för att utvecklingen skall kunna starta i ett utvecklingsland. Den ena är utbildning av befolkningen så att lokal erfarenhet och kunskap finns för att förbättra samhället. Den andra livsnödvändiga resursen är tillgång till lätt tillgänglig och tillräckligt billig energi. Om dessa grunder finns verkar det som om samhället relativt snabbt klarar av att också producera sjukvård och annan service.

I Europa verkar man leva i en grön sagovärd där realsamhällets realiteter inte skall få påverka beslutsfattarna. Vi ser idag exempel på hur två stora stater i europa Tyskland och Sorbrittanien båda blint har byggt ut sin energiförsörjning baserad på vind och sol. I båda områdena har man kunnat se kraftiga höjningar av energipriserna, prishöjningar som är så kraftiga att stora grupper pensionärer inte har råd att värma sina bostäder, speciellt under de senaste åren då vintrarna har varit ovanligt kalla i hela Europa. Ett intressant exempel på detta är att efterfrågan på skräplitteratur i England hart ökat … man får brännbara skräpböcker billigare än ved! Man har också kunnat se tecken på att energinäten inte klarar av att matcha snabbt varierande energiproduktion med varierande konsumtion. Resultatet kan bli strömavbrott över stora områden.

Då energin till följd av vansinniga politikers beslut görs extremt dyr eller tillgången görs osäker försvinner samtidigt energikrävande industri från Europa, att få tillbaka denna industri och kunnandet inom dessa områden senare kan vara ytterst svårt eller omöjligt. Det är självklart att vi inte kommer att kunna leva endast på kunskapsteknologi eftersom det i Indien och Kina finns miljoner ungdomar som är villiga att satsa fullt ut på t.ex. IT kunnande. Mina egna erfarenheter från telekommunikationsindustrin visar att man på ytterst kort varsel är färdig att flytta forskning och utveckling till t.ex. Indien där lönen är en brådel av lönen i Finland. Det krävs naturligtvis tid för att flytta kunnande men det är svårt att motstå frestelsen att anställa fem indiska ingenjörer till samma pris som en finsk. Efter kanske fem år finns kunnandet i Indien/Kina och vårt eget kunnande, vår expertis, har spritts med vinden. I det skedet spelar det inte längre någon roll att lönerna i Indien har stigit så att man endast anställer två personer för en finsk lön.

När skall vi i Finland få ett politiskt parti som öppet diskuterar våra framtida utvecklingsalternativ och som ger medborgarna möjligheter att rösta om olika alternativ. Dagens konsensuspolitik har lett till att ingenting diskuteras och de stora besluten görs i slutna kabinett utan möjlighet till demokratisk kontroll. Vems intressen driver våra politiker? Man bör hålla i minnet Maurice Strongs (FN, IPCC) konstaterande: Är inte planetens enda hopp att den industriella civilisationen kollapsar? Är det inte vår skyldighet att se till att detta sker?

Zeppelin, lättare än luften

28/03/2013

Sedan barndomen har jag varit fascinerad av luftskepp. Antagligen är källan till detta pappas (officer) böcker med krigshistoria som bl.a. behandlade det första världskriget. Bilder från flygningar med höghöjdszeppeliner för spaning och bombning satte naturligtvis en liten grabbs fantasi i rörelse, jag var antagligen 8 – 10 år gammal. Senare kom jag att sporadiskt komma tillbaka till farkoster lättare än luften utan att dock någonsin kunna arbeta med denna typ av teknik.

Luftfarkoster lättare än luft, hur fungerar de?

Om man skulle vilja konstruera ett luftskepp kan man gå tillväga ungefär på följande sätt:

Ett luftskepp är egentligen en styrbar ballong. Lyftkraften på ett luftskepp kommer från skillnaden i täthet mellan lyftgasen, idag alltid helium, och den omgivande luften. Luften väger ungefär 1.225 kg/m³ medan en kubikmeter vätgas väger ca. 80 g/m³ eller en kubikmeter helium ca. 180 g. Skillnaden i täthet betyder att varje kubikmeter lyftgas kommer att lyfta ca. 1 kg.

Man ser genast att ett luftskepp av naturnödvändighet måste byggas relativt stort för att det skall ge användbar lyftkraft.Vi kallar t.ex. luftskeppets längd L.  Lyftkraften skalas proportionellt mot dimensionen L³, medan vikten skalas proportionellt mot L² och själva storleken på luftskeppet naturligtvis proportionellt mot längden L.

Varifrån fick jag ovanstående proportionaliteter? Lyftkraften är grovt proportionell mot L³ eftersom volymen av luftskeppet så länge de allmänna måtten Längd/Bredd/Höjd hålls relativt sett oförändrade i förhållande till länden.

Lyft = k1*L³

Luftskeppets vikt domineras av dess yta d.v.s. gassäckens yta och vi får grovt luftskeppets vikt

Vikt = k2*L²

Erfarenhetsmässigt kan man starta planeringen från ett antal kända leftskepp för vilka gasvolymen och totalvikten är kända. Denna information ger oss möjlighet att grovt uppskatta k1, och k2. Vill man gå vidare  kan man välja en lämplig aerodynamisk form för vilken Lyft och Vikt uppskattas. Nu har vi tillräckligt data för att bestämma vilken maximihastighet skeppet skall ha. De tyska styva luftskeppen gjorde ca. 80 knop d.v.s. de flög ungefär lika snabbt som ett litet sportflygplan. Ur maximihastigheten och skrovets form får man fram luftmotståndet utgående från t.ex. existerande kurvor framtagna i vindtunnel. Motståndskraften blir då någonting i stil med.

F = k3*v²

Då vi nu har en uppskattning av det totala luftmotståndet kan vi använda informationen till att beräkna hur starka motorer vi behöver för att uppnå maxhastigheten. Effekten som behövs för att driva skeppet framåt fås ur.

P = F*v

Då vi känner effektbehovet går vi till olika motortillverkare och väljer lämpliga motorer utgående från vikt/effektdata. Idag kommer antagligen närmast olika typer av gasturbiner i fråga. På 1920-30-talet stod valet mellan bensinmotorer och diesel. Man väljer naturligtvis motorer med en viss säkerhetsmarginal gällande motoreffekten.

Då vi känner den allmänna formen på luftskeppet och vet totalytan samt vilken typ av internt skelett vi behöver kan vi välja ett lämpligt material för ytterskalet. Tidigare använde halvstyva luftskepp olika varianter av neoprengummi. Idag antar jag att man skulle använda en komposit av kevlar, mylar och eventuellt neoprengummi. Då ytmaterialet valts kan man beräkna skalets vikt. Någon typ av skelett behövs sannolikt om vi eftersträvar en hög flyghastighet. Såkallade mjuka leftskepp var relativt långsamma eftersom fören vid höga hastigheter började tryckas in med otrevligt fladder i ytmaterialet som resultat. Fladder leder snabbt till utmattning i ytmaterialet vilket vi naturligtvis vill undvika.

Vi kan nu göra en överslagsberäkning av skelettets och passagerargondolens vikt utgående från motoreffekt och skeppets storlek.

Då vi nu samlat in de grundläggande konstruktionsdata för vårt luftskepp, allt är naturligtvis samlat i ett kalkylark så att vi enkelt kan experimentera med att ändra parametervärden, kan vi kontollera om farkosten flyger.

Normalt måste man modifiera konstruktionen några gånger d.v.s. i någon utsträckning öka storleken för att få tillräcklig lyft, söka bättre och lättare ytmaterial o.s.v.

Jag använde ett modernt luftskepp som bas för en IT kurs på Tekniska Högskolan i Helsingfors där studenterna skulle lära sig använda kalkylprogram. Vi gjorde en grovplanering av ett modernt luftskepp och försökte uppskatta hur mycket lättare vissa detaljer skulle kunna göras idag med kolfiber och honungskaka och nya ytmaterial. Därefter valde vi en lämplig rutt t.ex. Helsingfors/Stockholm och försökte uppskatta biljettpris etc. för att få flygandet att gå ihop ekonomiskt.

Min personliga uppfattning är att stora luftskepp idag mycket väl kunde ha en framtid som flygande lyxkryssare. Ett modernt luftskepp något större än Hindenburg kunde mycket väl användas för turistkryssningar också på platser där det inte finns flygfält. Dagens meteorologi och radiokommunikationsteknologi gör att ett modernt luftskepp blir mycket mindre utlämnat åt vädrets nycker än motsvarande skepp på 1930-talet. Styrteknologin (jfr. Zeppelin NT) gör att skeppet skulle behöva förvånande liten landningsyta trots stora ytterdimensioner.

Hur såg 1930-talets luftskepp ut

De tyska luftskeppen Graf Zeppelin, Hindenburg samt de amerikanska flygande hangarfartygen (Los Angeles,) Acron och Macon konstruerade av Zeppelin Luftskiffbau men modifierade av amerikanerna representerade toppen av dåtida luftskeppsteknik. De tyska luftskeppen Graf Zeppelin och Hindenburg använde båda vätgas som lyftgas. De amerikanska använde helium som är obrännbar.  Graf Zeppelin och Hindenburg var båda byggda för att använda helium men större mänger helium kunde endast fås från USA där man såg helium som en strategisk resurs varför man inte sålde helium till Tyskland.

D LZ-129 Hindenburg

Längd: 245 m (803,8 ft)

Volym: 200000 m³ (7062100 ft³)

Motorer: 4 st Daimler Benz dieselmotorer a’ 1200 Hp/motor

Maximihastighet: 85 knop (135 km/h)

Det är intressant att notera att luftskeppet Hindenburg enligt Zeppelin Ag var den minsta praktiskt användbara zeppelinen avsedd för att t.ex. flyga över atlanten. Man får en uppfattning om skeppets storlek då man jämför det med en modern jumbojet. Man planerade alltså ännu betydligt större luftskepp än Hindenburg.

Bilden ovan visar hur Hindenburg såg ut i byggnadsskedet. Ett styvt luftskepp hade ett styvt skal med cirkelformade spanter täckta med tyg.

Ett lyxigt sätt att flyga

Det speciella med att luftskepp är att det i princip finns nästan obegränsat med utrymme. Eftersom en extremt stor gasvolym behövs för att man skall få tillräcklig lyftkraft betyder det att det på undersidan (eller översidan) finns stora utrymmen som kan användas för att skapa en lyxig miljö för passagerarna. Nedan visas några bilder av hur Hindenburg såg ut ur passagerarnas synvinkel.

Hindenburgs matsal kan jämföras med en matsal på ett fartyg. Observera att man inte behöver spara på utrymme.

Sällskapsrummet i Hindenburg.

Hindenburg over Brazil

Hindenburg över Rio de Janeiro sannolikt år 1936. Det här är eventuellt det enda färgfotografiet av Hindenburg. Källa http://www.ww2incolor.com/german/airship.jpg.html .

Provflygning i mars 1936. Skeppet är ännu utan namn.

Hindenburg anländer till Lakehurst i USA after att ha korsat atlanten. I bakgrunden ser man luftskeppet Los Angeles också byggt av Zeppelin.

Som ovan nämndes använde LZ-129 Hindenburg brännbar vätgas som lyftgas och inte obrännbar helium på grung av amerikanskt handelsembargo.

Hindenburg burning.jpg

Hindenburg har fattat eld vid landningen i Lakehurst den 6.5.1937. Vädret var åskigt och skeppet var försenat efter att ha väntat på att åskväder skulle passera. Man antar att orsaken till branden var statisk elektricitet. Det har också förekommit spekulationer om attentat. Personligen uppfattar jag antändning till följd av en gnista som mest trovärdig.Vid Hindenburgs brand dog tretton passagerare av trettiosex och an en besättning på 61 personer dog tjugotvå. Jämfört med dagens flygkrascher var Hindenburgs brand spektakulär men egentligen var antalet döda rätt litet.

Efter Hindenburgs brand upphörde all kommersiell trafik med luftskepp över atlanten. Det andra världskriget och det ofantliga behovet av lättmetall betydde att Hindenburgs systerskepp skrotades så att dess metall kunde användas för krigsmaterial.

Efter det andra världskriget skedde ofantliga framsteg i flygtekniken bl.a. genom flygmotorutvecklingen som gav oss jetplan kapabla att flyga över atlanten. Idag sker all långfärdstrafik med jetplan.

Har luftskepp någon framtid?

Små luftskepp, såkallade blimpar, har använts för spaning och för reklam sedan andra världskriget. För spaningsuppdrag är luftskepp mycket lämpliga eftersom de har en mycket lång aktionstid ofta tiotals timmar.

Det ser ut som om luftskeppet skulle ha en framtid inom turismen. Det tyska bolaget Zeppelin Luftshifftechnik Ag ser sig som en direrkt efterföljare till de ursprungliga Zeppelin luftskeppen. Tillverkningen sker i Friedrichshafen d.v.s. hemorten for de ursprungliga Zeppelinerna.

Flygtekniken har gått snabbt framåt, många innovationer går att tillämpa direkt på luftskepp. Detta betyder naturligtvis att ett modernt luftskepps konstruktion inte nödvändigtvis liknar 1930-talets luftskepp. Jämför bilden från Hindenbugs byggnadsskede ovan med ett modernt havstyvt luftskepp Zeppelin NT.

Zeppelin_NT

Bilden tagen från emrekonya.ifunnyblog.com .

Bilden visar den generella konstruktionen hos ett halvstyvt luftskepp av typen Zeppelin NT. Man använder en triangelformad ryggrad i vilken fenor och motorer kan fästas. Sedan 1930-talet har man utvecklat extremt mycket bättre material för gassäckar och ytterskal vilket gör konstruktionen lättare, starkare och mycket mera gastät.

Zeppelin NT bygger helt på ”fly by wire” teknik d.v.s. all motorkontroll samt kontroll av roder sker på elektrisk väg utan behov av tiotals meter långa mekaniska styrlinor. Motorerna är svängbara vilket betyder att en Zeppelin i motsats till 1930-talets Zeppeliner kan landas som en helikopter  utan behov av många människor på marken. Genom att motorerna kan roteras så att de ger lyft som en helikopter kan luftskeppet flygas något tungt d.v.s. under flykt genererar kroppen lyft genom att man ger den en liten anfallsvinkel i rörelseriktningen.

Genom att en Zeppelin NT kan landas snabbt och exakt är den mycket lämplig för att flyga turister.

Nedan visas mina egna bilder från Zeppelin NTs besök i Helsingfors år 2004. Luftskeppet var på väg från Tyskland till Japan och tanken var att följa Graf Zeppelins rutt över Sibirien. Problem med överflygningstillstånd ledde till att flygningen till slut måste inhiberas. Under väntetiden i Helsingfors gjorde luftskeppet ett antal flygningar för inbjudna gäster.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Zeppelin NT klar för start för en kort tur över Helsingfors den 18.7.2004 på Malms flygfält.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Starten är extremt snabb, ingen startbana behövs utan nosen lyfts en aning med de främre virdbara propellarna varefter leftskeppet brant stiger till önskad flyghöjd.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Några tiotal sekunder senare är luftskeppet helt tydligt redan på väg.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Färdig för sväng mot Helsingfors centrum.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

På väg mot Helsingfors centrum med inbjudna gäster.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Det är inte varje dag man har möjlighet att se ett luftskepp i verkligheten. Det var tjockt med människor!

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Landningen sker lika snabbt och bekvämt som med helikopter. Luftskeppet återvänder efter den tidigare rundturen.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Landningen går snabbt!

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Hjulet rör i marken om ett ögonblick.

MINOLTA DIGITAL CAMERA

Luftskeppet har landat, ingen tvekan utan landningen sker direkt på den korrekta platsen.

Besöket i Finland finns beskrivet på engelska här http://www.netikka.net/jalava/ballooning/yokoso.html

Turistflygningar med Zeppelin NT

Videon nedan är producerad av Zeppelin Luftshifftechnik Ag.

Zeppelin NT flyger över Bodensee (Lake Constance) i Tyskland i det område där där Ferdinand Zeppelin använde flytande hangarer för de första Zeppelinarna. Flytande hangarer kund vändas i vindens riktning vilket gjorde det lättare att föra in en Zeppelin eller att ta ut den. Sidovind och de ofanliga krafter sidovind kunde åstadkomma eliminerades således.

Start med Zeppelin NT. Observera de vridbara motorerna.

Intressanta länkar:

http://www.airships.net/hugo-eckener

http://en.wikipedia.org/wiki/LZ_127_Graf_Zeppelin

Alternativ användning av vindkraftverk

27/03/2013

Då jag sökte material till ”Det blåser snålt kring vindkraften” kom jag att tänka på ett antal videon där stillastående vindkraftverk kan användas för andra intressanta ändamål. Jag antar att de alternativa aktiviteterna inte är helt lagliga men skoj ser det ut…

Det är självklart att det finns många orsaker till att ovanstående aktiviteter inte är att rekommendera. Att hoppa från låg höjd är livsfarligt eftersom det inte finns tid att hantera problem på nedfärden, men aktivisterna har antagligen gjort ett eget val och står själva för riskerna.

Ett vindkraftverk som står stilla kan i princip starta när som helst. Blir man träffad av ett propellerblad är det antagligen inte speciellt mycket man behöver lappa ihop efteråt. Det är inte utan orsak man lekfullt har kallat vindkraftverken örnmixer d.v.s. en örn som jagar i närheten av ett vindkraftverk kan överrumplas av en vinge som skenbart rör sig sakta men där hastigheten i vingspeten är mycket högre än vad djuret vant sig att uppfatta.

Ett större problem än riskerna för hopparna är de risker man eventuellt utsätter eventuell räddningspersonal för om en hoppare t.ex. fastnar och blir hängande i konstruktionerna eller om man av misstag skadar utrustning i tornet vilket tvingar servicepersonal att gå upp i tornet för att utföra reparationer.

Att jobba uppe i en vindturbin kräver viss teknik!

Hantering av vingar som är lika långa som vingarna på en jumbojet kräver mycket erfarenhet. Personligen är jag mycket imponerad av de ingenjörer och teknikser som hanterar maskiner av ett vindkraftverks storlek. Att jobba uppe på ett torn 70 … 100 meter högt kräver nog sin man.


Pointman's

A lagrange point in life

THE HOCKEY SCHTICK

Lars Silén: Reflex och Spegling

NoTricksZone

Lars Silén: Reflex och Spegling

Big Picture News, Informed Analysis

Canadian journalist Donna Laframboise. Former National Post & Toronto Star columnist, past vice president of the Canadian Civil Liberties Association.

JoNova

Lars Silén: Reflex och Spegling

Climate Audit

by Steve McIntyre

Musings from the Chiefio

Techno bits and mind pleasers

Bishop Hill

Lars Silén: Reflex och Spegling

Watts Up With That?

The world's most viewed site on global warming and climate change

TED Blog

The TED Blog shares news about TED Talks and TED Conferences.

Larsil2009's Blog

Lars Silén: Reflex och Spegling